We consider the problem of state estimation from a few linear measurements, where the state to recover is an element of the manifold $\mathcal{M}$ of solutions of a parameter-dependent equation. The state is estimated using prior knowledge on $\mathcal{M}$ coming from model order reduction. Variational approaches based on linear approximation of $\mathcal{M}$, such as PBDW, yields a recovery error limited by the Kolmogorov width of $\mathcal{M}$. To overcome this issue, piecewise-affine approximations of $\mathcal{M}$ have also been considered, that consist in using a library of linear spaces among which one is selected by minimizing some distance to $\mathcal{M}$. In this paper, we propose a state estimation method relying on dictionary-based model reduction, where a space is selected from a library generated by a dictionary of snapshots, using a distance to the manifold. The selection is performed among a set of candidate spaces obtained from a set of $\ell_1$-regularized least-squares problems. Then, in the framework of parameter-dependent operator equations (or PDEs) with affine parametrizations, we provide an efficient offline-online decomposition based on randomized linear algebra, that ensures efficient and stable computations while preserving theoretical guarantees.


翻译:我们考虑从少量线性测量值进行状态估计的问题,其中待恢复的状态是参数依赖方程解流形 $\mathcal{M}$ 上的一个元素。利用模型降阶方法获取的关于 $\mathcal{M}$ 的先验知识进行状态估计。基于线性近似 $\mathcal{M}$ 的变分方法(如PBDW)的恢复误差受限于 $\mathcal{M}$ 的Kolmogorov宽度。为克服此局限,研究者还提出了分段仿射近似 $\mathcal{M}$ 的方法,即使用一个线性空间库,通过最小化到 $\mathcal{M}$ 的某种距离来选取其中一个空间。本文提出一种基于字典模型降阶的状态估计方法,该方法通过快照字典生成线性空间库,并利用到流形的距离从中选取空间。该选取过程在一组由 $\ell_1$ 正则化最小二乘问题获得的候选空间中进行。随后,在具有仿射参数化的参数依赖算子方程(或偏微分方程)框架下,我们提出一种基于随机线性代数的高效离线-在线分解方法,该方法在确保计算效率与稳定性的同时,保持了理论保证。

0
下载
关闭预览

相关内容

【ACL2020】多模态信息抽取,365页ppt
专知会员服务
151+阅读 · 2020年7月6日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
学习自然语言处理路线图
专知会员服务
140+阅读 · 2019年9月24日
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
利用动态深度学习预测金融时间序列基于Python
量化投资与机器学习
18+阅读 · 2018年10月30日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
论文浅尝 | 利用 RNN 和 CNN 构建基于 FreeBase 的问答系统
开放知识图谱
11+阅读 · 2018年4月25日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2024年5月21日
Augmentation for small object detection
Arxiv
13+阅读 · 2019年2月19日
VIP会员
最新内容
《通过小型无人机系统将情报能力“作战化”》
专知会员服务
3+阅读 · 今天7:28
消耗优势:美军的“精确规模化”概念
专知会员服务
7+阅读 · 6月15日
《离线语言支持系统:面向空战战术决策》
专知会员服务
8+阅读 · 6月15日
俄乌战场地面机器人如何改写战争规则
专知会员服务
9+阅读 · 6月14日
相关资讯
灾难性遗忘问题新视角:迁移-干扰平衡
CreateAMind
17+阅读 · 2019年7月6日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
利用动态深度学习预测金融时间序列基于Python
量化投资与机器学习
18+阅读 · 2018年10月30日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
论文浅尝 | 利用 RNN 和 CNN 构建基于 FreeBase 的问答系统
开放知识图谱
11+阅读 · 2018年4月25日
相关基金
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
47+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
6+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员